一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形方法及成形裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形方法及成形裝置，所述方法包括：1）推動成形裝置的擠壓桿高速向容腔內移動，碰擊第一液壓腔中的液體獲得高壓液體，該高壓液體使軸壓頭、密封柱分別對管材兩端進行密封；2）擠壓桿高速推動軸壓頭向容腔內移動，擠壓第二液壓腔中的液體獲得高壓液體，高壓液體通過軸壓頭的通孔注入到管材內，使管材獲得脹形所需液壓力，軸壓頭移動使第二液壓腔內液體體積的變化大于管材塑性變形后內腔容積的變化；3）擠壓桿推動到軸壓頭時，給管材端部獲得成形所需的軸壓力，管材快速充滿模腔，得到成形的金屬管材。這種方法無需要外部高壓供給系統和專用液壓成形設備、成形方法方便、對使用要求環境不高、生產效率高。
【專利說明】
一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形方法及成形裝置
技術領域
[0001]本發明涉及沖擊液壓成形領域，涉及用于薄壁金屬管材的沖擊液壓成形方法，特別是一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形方法及成形裝置。
【背景技術】
[0002]管材液壓成形是用于生產截面形狀復雜的薄壁管狀零件的一種先進的、特殊的、精密(半精密)的凈成形技術，具有成本低、工序少、質量輕、剛度高等特點，但是常規的管材液壓成形技術需要昂貴的專用設備及模具，而且生產效率低(只有傳統沖壓方法的1/3)。為克服管材液壓成形技術的不足，產生了一種新型管材液壓成形技術一一管材沖擊液壓成形技術。
[0003]管材沖擊液壓成形技術是一種將普通沖壓與液壓成形技術相結合，以液體為傳壓介質，利用高速合模獲得高壓液體使管材脹形獲得期望脹形件的塑性成形新技術。目前該技術雖然在工業上已得到應用，但尚未得到推廣，而且管材沖擊液壓成形技術是一項極具發展潛力的先進成形技術，因此開發一種管材沖擊液壓成形方法可挖掘管材沖擊液壓成形技術的研究和應用價值。
[0004]中國專利CN101332480A公開了一種簡便的內高壓成形方法，它是通過活塞擠壓缸體中的液體來獲得高壓液體，進而使管材獲得成形所需的液壓力。該方法不僅可對管材實現軸向進給，還可以對管材內部補給液體，具有成形方法簡便、對使用環境要求不高、應用成本低等優點。該方法相對于管材沖擊液壓成形不同之處在于:該方法密封和管材成形同時進行，而本方法在管材成形前對管材兩端進行了密封，密封效果更好;并且該方法使用了螺釘，增加了裝置的復雜程度。中國專利CN102107240A公開了一種簡易的管材液壓脹形裝置及脹形方法，該發明是通過簡單軸向單動裝置實現復合式沖頭差速雙動機制，實現管材液壓脹形。該發明無需外部提供液壓控制系統，具有設備成本低廉、成形性好、控制簡便等優點。而該發明調節內壓與進給的匹配關系是通過更換不同種類的螺旋彈簧，且螺旋彈簧的利用不僅增大了軸向推力而且還限制了增壓沖頭和進給沖頭的速度增加。中國專利CN103736810A公開了一種金屬薄壁管沖擊液壓脹形裝置及使用方法，它是通過壓力機沖壓頭下行使上下模高速閉合而獲得的高壓液體使管材充滿型腔。該裝置是使管材先變形后獲得高壓液體，而且該裝置在管材脹形時管材外部的液體不能對管材內部進行補給，這可能使管材不能充滿型腔;該裝置沒有外部對管材兩端施加軸向力，使管材在脹形時得不到軸向進給，進而可能影響管材的均勻變形。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是針對現有管材液壓成形技術的不足，而提供一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形方法及成形裝置。
[0006]這種裝置可在普通壓力機、高速壓力機上使用，無需專用液壓成形設備，結構簡單;生產效率高、成本低;可以實現最大液壓力與軸向進給量的匹配;可通過斜楔等機構，管材兩端可實現等距、非等距軸向進給運動。
[0007]這種方法無需要外部高壓供給系統和專用液壓成形設備、成形方法方便、對使用要求環境不高、生產效率高。
[0008]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，所述成形裝置為立式結構，包括可填充液體的容腔，所述容腔分為第一液壓腔和第二液壓腔；
定位圈，所述定位圈中部設有通孔，通孔的下部設有密封柱，定位圈上表面依次設置沖擊液壓成形模具和容腔；
軸壓頭和擠壓桿，所述軸壓頭設置在容腔內，軸壓頭與擠壓桿之間的內腔為第一液壓腔，軸壓頭與容腔底部之間的內腔為第二液壓腔；
第二液壓腔與模具的成形模腔相通；
所述軸壓頭外形為階梯軸狀的下部分與容腔同軸的開有T形狀的通孔，軸壓頭的下部分在容腔通入液體后處于容腔下端的通孔中；
所述容腔壁設有與第一液壓腔相貫通的第一通孔，第一通孔設有溢流閥和壓力表； 所述容腔壁設有與第二液壓腔相貫通的第二通孔，第二通孔設有溢流閥和壓力表。
[0009]所述容腔為圓柱形，容腔體內垂直于軸向開設成上端部大、下端部小階梯形內腔，并相互貫通，在其下端部的端平面上開著一個以小內腔圓為內圓的環形凹槽。
[0010]所述定位圈的中心開有與小內腔圓對應的通孔且與環形凹槽同軸。
[0011]同一思路下的另一種結構的薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，所述成形裝置為臥式結構，所述的臥式結構分為左、右對稱設置的裝置左部和裝置右部，所述裝置左部包括
可填充液體的容腔，所述容腔分為第一液壓腔和第二液壓腔；
軸壓頭和擠壓桿，所述軸壓頭設置在容腔內，軸壓頭與擠壓桿之間的內腔為第一液壓腔，軸壓頭與容腔右部之間的內腔為第二液壓腔；
所述軸壓頭外形為階梯軸狀的右部分與容腔同軸的開有T形狀的通孔，軸壓頭的右部分在容腔通入液體后處于容腔右端的通孔中；
所述容腔壁設有與第一液壓腔相貫通的第一通孔，第一通孔設有溢流閥和壓力表； 所述容腔壁設有與第二液壓腔相貫通的第二通孔，第二通孔設有溢流閥和壓力表； 所述擠壓桿的外端部為斜坡狀，斜坡狀的外端部配裝有滑動配接的斜楔；
所述裝置右部的結構與裝置左部相同；
裝置左部與裝置右部分別設置在模具的左、右兩邊，模具的左部與所述裝置左部的第二液壓腔相通，模具的右部與所述裝置右部的第二液壓腔相通。
[0012]包括墊塊，所述模具、裝置左部和裝置右部的容腔設置在墊塊上。
[0013]所述擠壓桿的外端部的下部通過第一滑塊與墊塊滑動配接。
[0014]所述擠壓桿的斜坡狀的外端部通過第二滑塊與斜楔滑動配接。
[0015]所述裝置左部與裝置右部的擠壓桿外端部的斜度相同或不同。
[0016]采用上述裝置的薄壁金屬管材沖擊液壓成形方法，包括薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，所述方法包括如下步驟:
I)推動成形裝置的擠壓桿高速向容腔內移動，碰擊第一液壓腔中的液體獲得高壓液體，該高壓液體使軸壓頭、密封柱分別對管材兩端進行密封，或者是該高壓液體使裝置左部的軸壓頭、裝置右部的軸壓頭分別對管材兩端進行密封；
2)擠壓桿高速推動軸壓頭向容腔內移動，擠壓第二液壓腔中的液體獲得高壓液體，該高壓液體通過軸壓頭的通孔注入到管材內，使管材獲得脹形所需液壓力，軸壓頭移動使第二液壓腔內液體體積的變化大于管材塑性變形后內腔容積的變化；
3)擠壓桿推動到軸壓頭時，給管材端部獲得成形所需的軸壓力，在軸向進給量和最大液壓力的共同作用下，管材快速充滿模腔，得到成形的金屬管材。
[0017]步驟I)中，當第一液壓腔中的液壓力達到初始密封管端所需的液壓力時，第一通孔處的溢流閥泄壓。
[0018]步驟3)中，當第二液壓腔中的液壓力達到脹形時最大液壓力時，第二通孔處的溢流閥泄壓。
[0019]用于實現上述管材沖擊液壓成形方法的裝置只要具備如下特征即可:成形的薄壁金屬管材裝入沖擊液壓成形模具后，在沖擊液壓成形模腔外部設置容腔、定位圈和密封柱，在容腔內注入部分液體，將軸壓頭裝入容腔的環形凹槽中，形成第二液壓腔，并將容腔注滿液體后與設置在容腔上端口的擠壓桿形成第一液壓腔，通過外力(如壓力機)高速推動擠壓桿，使擠壓桿擠壓容器中的液體產生高壓液體，高壓液體經設置在管端軸壓頭的通液孔被導向管材內部，實現為脹形管材提供成形所需的液壓力;第一液壓腔中液壓力急速增大時，其液體推動軸壓頭移動，對管材進行密封;具有通液孔的軸壓頭孔端頭為階梯軸狀，階梯臺階頂在管端，小直徑一端插入管材端部，另一端伸長在容腔中，當運動的擠壓桿被推到軸壓頭時，軸壓頭開始給成形管材提供軸向力;在容腔側面設置兩個溢流口，用于接溢流閥和壓力表組件，可以實現初始密封管端所需的液壓力和脹形時最大液壓力的控制。
[0020]上述的方法具有如下性質:1.可在普通壓力機、高速壓力機上使用，無需專用液壓成形設備，結構簡單;2.利用壓力機中滑塊的高速運動，實現沖擊液壓成形，無需外部供液系統，生產效率高、成本低;3.通過溢流閥控制第一液壓腔和第二液壓腔內的最大液壓力，可以實現最大液壓力與軸向進給量的匹配;4.可以是立式或臥式工作方式;5.可通過斜楔等機構，管材兩端可實現等距、非等距軸向進給運動。
[0021]本發明是利用壓力機滑塊高速運動，碰擊液壓腔內的液體，使液體壓力急速增大，作用于管材內部;高壓液體通過軸壓頭的通液孔注入到全閉封的管材內，使成形管材獲得脹形所需的液壓力；本發明中，軸壓頭移動使第二液壓腔內液體體積的變化應大于管材塑性變形后內腔容積的變化(即通過設置溢流閥壓力值，可以調節與控制成形過程中的最大液壓力)，多余的液體從第二通孔溢出，從而保證管材受到的最大液壓力是所設定的值。安裝在管材上端部的軸壓頭被擠壓桿高速推動時，管材端部獲得成形所需的軸壓力。在軸向力和最大液壓力的共同作用下，管材快速成形、充滿模腔。
[0022]本申請的優點或有益效果:
本發明的優點在于:這種方法無需要外部高壓供給系統和專用液壓成形設備、方法簡單實用;成形裝置結構簡單成本低，生產效率高。
【附圖說明】
[0023]圖1為實施例中管材沖擊液壓成形方法原理示意圖；
圖2-1、圖2-2為實施例中薄壁金屬管材示意圖； 圖3為實施中管材沖擊液壓成形立式結構裝置結構示意圖；
圖4為實施中管材沖擊液壓成形臥式結構裝置結構示意圖。
[0024]圖中，1.擠壓桿2.容腔3.軸壓頭4.管材5.模具6.定位圈7.密封柱8.第一液壓腔9.第二液壓腔10.液體11.Y型密封圈12.0型密封圈13.第一通孔14.第二通孔15.壓力機滑塊16.斜楔17-1.第一滑塊17-2.第二滑塊18.墊塊Q.沖擊載荷S.軸向進給量F.軸向力。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本
【發明內容】
作進一步的闡述，但不是對本發明的限定。
[0026]實施例1:
參照圖3，一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，所述成形裝置為立式結構，包括可填充液體的容腔2，所述容腔2分為第一液壓腔8和第二液壓腔9;
定位圈6，所述定位圈6中部設有通孔，通孔的下部設有密封柱7，定位圈6上表面依次設置沖擊液壓成形模具5和容腔2;
軸壓頭3和擠壓桿I，所述軸壓頭3設置在容腔2內，軸壓頭3與擠壓桿I之間的內腔為第一液壓腔8，軸壓頭3與容腔2底部之間的內腔為第二液壓腔9;
第二液壓腔9與模具5的成形模腔相通；
所述軸壓頭3外形為階梯軸狀的下部分與容腔2同軸的開有T形狀的通孔，軸壓頭3的下部分在容腔2通入液體后處于容腔2下端的通孔中；
所述容腔2壁設有與第一液壓腔8相貫通的第一通孔13，第一通孔13設有溢流閥和壓力表；
所述容腔2壁設有與第二液壓腔9相貫通的第二通孔14，第二通孔14設有溢流閥和壓力表。
[0027]所述容腔2為圓柱形，容腔2體內垂直于軸向開設成上端部大、下端部小階梯形內腔，并相互貫通，在其下端部的端平面上開著一個以小內腔圓為內圓的環形凹槽。
[0028]所述定位圈6的中心開有與小內腔圓對應的通孔且與環形凹槽同軸。
[0029]具體地，
把圖2所示的薄壁金屬管材放入由內補液增壓式管材沖擊液壓成形裝置中的定位圈6、模具5及容腔2形成的模具型腔中，往容腔2中注入部分液體，將階梯軸式軸壓頭3裝入容腔2中并密封好，往容腔2中注滿液體后，將擠壓桿I裝入容腔2中并密封好，根據密封和成形所需要的壓力分別設定溢流壓力PjP P2值；啟動壓力機，壓力機滑塊15推動擠壓桿I高速下移，第一液壓腔8中液壓力急劇升高，推動軸壓頭3對管材進行密封;第一液壓腔8中的液壓力急速達到初始密封管端所需的液壓力?:后，第一通孔13處的溢流閥泄壓，泄壓后，擠壓桿I高速推動軸壓頭3下移S，第二液壓腔9中液壓力急速升高，高壓液體通過軸壓頭3的通孔注入到全封閉的管內，管材迅速脹形為模具型腔的形狀，第二液壓腔9中的液壓力急速達到初始設置的最大液壓力P2后，第二通孔14處的溢流閥泄壓，成形過程結束;容腔2與擠壓桿1、軸壓頭3均顯小間隙配合，階梯軸式軸壓頭3的軸肩頂在管材4的端部，壓力機滑塊15推動擠壓桿I高速下移到第一通孔13處的溢流閥泄壓的過程為管材兩端密封過程，當擠壓桿I接觸到軸壓頭3時，軸壓頭3開始對管材4施加軸向力F，進行軸向進給;管材4在軸向進給量S和最大液壓力內的共同作用下，最終成形為模具型腔的形狀。
[0030]這種沖擊液壓成形裝置主要由擠壓桿1、容腔2、軸壓頭3、模具5、定位圈6、密封柱
7、Y型密封圈11和O型密封圈12組成，容腔2為圓柱形，體內垂直于軸向開設成上端部大、下端部小階梯形內腔，并相互貫通，在其下端部的端平面上開著一個以小內腔圓為內圓的環形凹槽，在其環形凹槽下端開有設置O型密封圈12的第一凹槽，在其右端部分別開有與第一液壓腔貫通的水平第一通孔13和與第二液壓腔貫通的水平第二通孔14作為溢流口用于接溢流閥和壓力表，以便通過改變溢流閥的溢流壓力值控制管材脹形時的初始密封管端所需的液壓力Pi和最大液壓力Ρ2;在定位圈6的中心開有與小內腔圓對應的通孔且與環形凹槽同軸;在擠壓桿I的下端部與容腔2同軸的開有設置Y型密封圈11的第二凹槽，擠壓桿I在容腔2通入液體后設置在容腔2上端的開口中；軸壓頭3外狀為T形狀，在軸壓頭3的上部分與容腔2同軸的開有設置Y型密封圈11的第三凹槽，在軸壓頭3外形為階梯軸狀的下部分與容腔2同軸的開有T形狀的通孔，軸壓頭3在容腔2通入液體后設置在容腔2下端的通孔中；Y型密封圈11分別置入擠壓桿I的第二凹槽和軸壓頭3的第三凹槽中；O型密封圈12置入容腔2的第一凹槽中；密封柱7外狀為T形狀，其置放在定位圈6的通孔中。這樣當把被加工管材4的兩端分別通過O型密封圈12置入容腔2下端通孔中，和定位圈6與密封柱7之間形成的間隙中，比管材內徑略小的軸壓頭3的小直徑端插入管材一端，定位圈7插入管材的另一端，用于防止加軸向力時管端失穩起皺;O型密封圈12壓緊在被加工的管材外壁上時為初始密封狀態，隨著軸壓頭3高速地往下推進，裝置內液體壓力急速增大，由于受到凹槽和模具5的約束，O型密封圈12先接觸液體的方向受到高壓液體擠壓，使其變形加劇，從而實現性能更可靠的高壓自形密封;Y型密封圈11壓緊在容腔2內壁上時為初始密封狀態，隨著擠壓桿I和軸壓頭3不斷地往下推進，裝置內液體壓力不斷增大，由于受到凹槽和容腔2的約束，Y型密封圈11先接觸液體的方向受到高壓液體擠壓，使其變形加劇，從而實現性能更可靠的高壓自形密封。
[0031]工作時，直接將管材4的兩端分別通過O型密封圈12置入容腔2下端通孔中和定位圈6與密封柱7之間形成的間隙中，不安裝軸壓頭3，擠壓桿I在沖擊載荷Q的作用下高速向下運動產生的高壓液體直接注入管材內部，管材4在高壓液體的作用可以實現自由脹形；當加軸壓頭3時，高壓液體經軸壓頭3的T形通孔流向管材4內部，運動的擠壓桿I接觸到壓頭3時，開始給管材施加軸向力，管材在液壓力P和軸向力F的共同作用下實現軸壓脹形;把不同的成形模具5置入容腔2下部端平面和定位圈6上端平面之間時，采用自由脹形和軸壓脹形均可實現各種異形截面中空件的成形。
[0032]實施例2:
參照圖4，一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，所述成形裝置為臥式結構，所述的臥式結構分為左、右對稱設置的裝置左部和裝置右部，所述裝置左部包括可填充液體的容腔2，所述容腔2分為第一液壓腔8和第二液壓腔9;
軸壓頭3和擠壓桿I，所述軸壓頭3設置在容腔2內，軸壓頭3與擠壓桿I之間的內腔為第一液壓腔8，軸壓頭3與容腔2右部之間的內腔為第二液壓腔9;
所述軸壓頭3外形為階梯軸狀的右部分與容腔2同軸的開有T形狀的通孔，軸壓頭3的右部分在容腔2通入液體后處于容腔2右端的通孔中；
所述容腔2壁設有與第一液壓腔8相貫通的第一通孔13，第一通孔13設有溢流閥和壓力表； 所述容腔2壁設有與第二液壓腔9相貫通的第二通孔14，第二通孔14設有溢流閥和壓力表；
所述擠壓桿I的外端部為斜坡狀，斜坡狀的外端部配裝有滑動配接的斜楔；
所述裝置右部的結構與裝置左部相同；
裝置左部與裝置右部分別設置在模具5的左、右兩邊，模具5的左部與所述裝置左部的第二液壓腔9相通，模具5的右部與所述裝置右部的第二液壓腔相通。
[0033]包括墊塊18，所述模具5、裝置左部和裝置右部的容腔2設置在墊塊18上。
[0034]所述擠壓桿I的外端部的下部通過第一滑塊17-1與墊塊18滑動配接。
[0035]所述擠壓桿I的斜坡狀的外端部通過第二滑塊17-2與斜楔16滑動配接。
[0036]具體地，
與實施例1的結構相比，將實施例1中的定位圈6和密封柱7卸掉，更換擠壓桿I和模具5，在模具的另一端依次設置容腔2、軸壓頭3和擠壓桿I。在墊塊18兩端分別設置滑塊17，在滑塊14上表面分別設置擠壓桿I，擠壓桿I斜表面分別設置滑塊17，斜楔16設置在這兩滑塊17上表面。在圖4中的由軸壓頭3、容腔2及模具組成的模腔中，重復實施例1中產生的液壓力和軸向力的方法，即可完成采用本發明方法脹形薄壁金屬管材、成型密封式的異性截面中空件。
[0037]所述裝置左部與裝置右部的擠壓桿外端部的斜度相同或不同。
[0038]通過設置斜楔滑塊機構作用于裝置左部、裝置右部的擠壓桿I的斜度，可實現等距進給或不等距進給:當兩邊斜度一樣時，管材4兩端的進給量是等距的；當兩邊斜度不一樣時，管材4兩端的進給量是不等距的，靠近斜度大的管材4那端的進給量小于靠近斜度小的管材4那端的進給量。
[0039]實施例3:
如圖1所示，采用上述裝置的薄壁金屬管材沖擊液壓成形方法，包括薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，所述方法包括如下步驟:
1)推動成形裝置的擠壓桿I高速向容腔2內移動，碰擊第一液壓腔8中的液體獲得高壓液體，該高壓液體使軸壓頭3、密封柱7分別對管材4兩端進行密封，或者是該高壓液體使裝置左部的軸壓頭、裝置右部的軸壓頭分別對管材4兩端進行密封；
2)擠壓桿I高速推動軸壓頭3向容腔2內移動，擠壓第二液壓腔9中的液體獲得高壓液體，該高壓液體通過軸壓頭3的通孔注入到管材4內，使管材4獲得脹形所需液壓力，軸壓頭3移動使第二液壓腔9內液體體積的變化大于管材塑性變形后內腔容積的變化；
3)擠壓桿I推動到軸壓頭3時，給管材4端部獲得成形所需的軸壓力，在軸向進給量和最大液壓力的共同作用下，管材4快速充滿模腔，得到成形的金屬管材。
[0040]步驟I)中，當第一液壓腔8中的液壓力達到初始密封管端所需的液壓力時，第一通孔13處的溢流閥泄壓。
[0041]步驟3)中，當第二液壓腔9中的液壓力達到脹形時最大液壓力時，第二通孔14處的溢流閥泄壓。
[0042]上述方法中，擠壓桿I由沖床的壓力機推動。
[0043]本方法利用壓力機滑塊高速運動，碰擊液壓腔內的液體，使液體壓力急速增大，作用于管材內部;高壓液體通過軸壓頭3的通孔注入到全閉封的管材4內，使成形管材獲得脹形所需的液壓力;本發明中，軸壓頭3移動使第二液壓腔9內液體體積的變化應大于管材塑性變形后內腔容積的變化(即通過設置溢流閥壓力值，可以調節與控制成形過程中的最大液壓力)，多余的液體從第二通孔14溢出，從而保證管材4受到的最大液壓力是所設定的值。安裝在管材4上端部的軸壓頭3被擠壓桿I高速推動時，管材端部獲得成形所需的軸壓力。在軸向力和最大液壓力的共同作用下，管材4快速充滿模腔，快速成形。
[0044]本方法在壓力機一次高速行程中，獲得高壓液體及軸向進給量，管材在高壓液體及軸向進給力的作用下成形，不需要外部高壓供給系統。
[0045]軸向進給量和管材內部液壓力大小可以自由調節，即實現P-S(F)的合理匹配。
【主權項】
1.一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，其特征在于，所述成形裝置為立式結構，包括 可填充液體的容腔，所述容腔分為第一液壓腔和第二液壓腔； 定位圈，所述定位圈中部設有通孔，通孔的下部設有密封柱，定位圈上表面依次設置沖擊液壓成形模具和容腔； 軸壓頭和擠壓桿，所述軸壓頭設置在容腔內，軸壓頭與擠壓桿之間的內腔為第一液壓腔，軸壓頭與容腔底部之間的內腔為第二液壓腔； 第二液壓腔與模具的成形模腔相通； 所述軸壓頭外形為階梯軸狀的下部分與容腔同軸的開有T形狀的通孔，軸壓頭的下部分在容腔通入液體后處于容腔下端的通孔中； 所述容腔壁設有與第一液壓腔相貫通的第一通孔，第一通孔設有溢流閥和壓力表； 所述容腔壁設有與第二液壓腔相貫通的第二通孔，第二通孔設有溢流閥和壓力表。2.根據權利要求1所述的薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，其特征在于，所述容腔為圓柱形，容腔體內垂直于軸向開設成上端部大、下端部小階梯形內腔，并相互貫通，在其下端部的端平面上開著一個以小內腔圓為內圓的環形凹槽。3.根據權利要求1所述的薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，其特征在于，所述定位圈的中心開有與小內腔圓對應的通孔且與環形凹槽同軸。4.一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，其特征在于，所述成形裝置為臥式結構，所述的臥式結構分為左、右對稱設置的裝置左部和裝置右部，所述裝置左部包括 可填充液體的容腔，所述容腔分為第一液壓腔和第二液壓腔； 軸壓頭和擠壓桿，所述軸壓頭設置在容腔內，軸壓頭與擠壓桿之間的內腔為第一液壓腔，軸壓頭與容腔右部之間的內腔為第二液壓腔； 所述軸壓頭外形為階梯軸狀的右部分與容腔同軸的開有T形狀的通孔，軸壓頭的右部分在容腔通入液體后處于容腔右端的通孔中； 所述容腔壁設有與第一液壓腔相貫通的第一通孔，第一通孔設有溢流閥和壓力表； 所述容腔壁設有與第二液壓腔相貫通的第二通孔，第二通孔設有溢流閥和壓力表； 所述擠壓桿的外端部為斜坡狀，斜坡狀的外端部配裝有滑動配接的斜楔； 所述裝置右部的結構與裝置左部相同； 裝置左部與裝置右部分別設置在模具的左、右兩邊，模具的左部與所述裝置左部的第二液壓腔相通，模具的右部與所述裝置右部的第二液壓腔相通。5.根據權利要求4所述的薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，其特征在于，包括墊塊，所述模具、裝置左部和裝置右部的容腔設置在墊塊上。6.根據權利要求4所述的薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，其特征在于，所述擠壓桿的斜坡狀的外端部通過第二滑塊與斜楔滑動配接。7.根據權利要求4所述的薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，其特征在于，所述裝置左部與裝置右部的擠壓桿外端部的斜度相同或不同。8.一種薄壁金屬管材沖擊液壓成形方法，其特征在于，包括薄壁金屬管材沖擊液壓成形裝置，所述方法包括如下步驟: I)推動成形裝置的擠壓桿高速向容腔內移動，碰擊第一液壓腔中的液體獲得高壓液體，該高壓液體使軸壓頭、密封柱分別對管材兩端進行密封，或者是該高壓液體使裝置左部的軸壓頭、裝置右部的軸壓頭分別對管材兩端進行密封； 2)擠壓桿高速推動軸壓頭向容腔內移動，擠壓第二液壓腔中的液體獲得高壓液體，該高壓液體通過軸壓頭的通孔注入到管材內，使管材獲得脹形所需液壓力，軸壓頭移動使第二液壓腔內液體體積的變化大于管材塑性變形后內腔容積的變化； 3)擠壓桿推動到軸壓頭時，給管材端部獲得成形所需的軸壓力，在軸向進給量和最大液壓力的共同作用下，管材快速充滿模腔，得到成形的金屬管材。9.根據權利要求8所述的薄壁金屬管材沖擊液壓成形方法，其特征在于，步驟I)中，當第一液壓腔中的液壓力達到初始密封管端所需的液壓力時，第一通孔處的溢流閥泄壓。10.根據權利要求8所述的薄壁金屬管材沖擊液壓成形方法，其特征在于，步驟3)中，當第二液壓腔中的液壓力達到脹形時最大液壓力時，第二通孔處的溢流閥泄壓。
【文檔編號】B21D26/033GK105855350SQ201610187117
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月29日
【發明人】楊連發, 李坤
【申請人】桂林電子科技大學